SU777610A1

SU777610A1 - Method of determining the type of fluid saturating seam

Info

Publication number: SU777610A1
Application number: SU782655153A
Authority: SU
Inventors: Сергей Константинович Балуев
Original assignee: Государственный Трест "Татнефтегеофизика"
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1980-11-07

Description

ции его дополнительным акустическим воздействием требует нескольких часов.its additional acoustic effect requires several hours.

Способ быть реализован нрн помощи устройства, содержащего двух- или трехэлементный зонд с задающими генераторами , усилител ми и поверхностный блок 4.A method to be implemented by the help of a device containing a two- or three-element probe with master oscillators, amplifiers and surface unit 4.

Однако это устройство не позвол ет осуществить оптимальное акустическое воздействие иа пластовой флюид.However, this device does not allow for the optimal acoustic effect of the formation fluid.

Целью изобретени вл етс повыщение эффективности и сиижение трудоемкости исследований.The aim of the invention is to increase the efficiency and reduce the complexity of research.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе определени тина флюида, насыщающего нласт, основанным на вы влении изменений акустических параметров породы при воздействии, измен ющем акустические свойства насыщающих ее флюидов, включающем возбуждение и прием зондирующего акустического сигнала и измерение его параметров, воздействие на исследуемую породу осуществл ют непосредственно в процессе многократного измерени акустических параметров пород путем возбуждени в них дополнительного акустического сигнала, мощность которого измен ют в процессе исследований от нул до значений, обеспечивающих снижение давлени в минимумах пол дополнительного сигнала ниже давлени насыщени пластового флюида. Частоту дополнительного акустического сигнала выбирают в 10-100 раз выще частоты основного сигнала. Основной зондирующий сигнал имеет импульсную форму, а дополнительный сигнал - гармоническую. Основной и дополнительный сигнал .могут иметь гармоническую форму. Мощность дополнительного сигнала может быть изменена как непрерывно, так и дискретно.The goal is achieved by the fact that in the method of determining the tin of a fluid saturating the nlast, based on detecting changes in the acoustic parameters of the rock under the influence of changing the acoustic properties of the fluids that saturate it, including the excitation and reception of the probing acoustic signal and the measurement of its parameters, the effect on the rock under investigation carried out directly in the process of repeated measurement of acoustic parameters of rocks by exciting in them an additional acoustic signal, the power of which In the course of the research, the values are changed from zero to values that provide a decrease in pressure at the minima of the field of the additional signal below the saturation pressure of the formation fluid. The frequency of the additional acoustic signal is chosen 10-100 times higher than the frequency of the main signal. The main probing signal has a pulsed form, and the additional signal is harmonic. The primary and secondary signals may be harmonic. The power of the additional signal can be changed both continuously and discretely.

Выдел ющиес при этом в област х минимумов пол пузырьки свободного газа резко увеличивают затухание упругих колебаний и снижают скорость их распространени . Поскольку нефть характеризуетс больщим газосодержанием, чем пластовые воды ,то эффект увеличени коэффициента затухани и снижени скорости распространени упругих колебаний при увеличении мощности дополнительного акустического сигнала дл нефтенасыщенных пластов больщий и про витс прл меньщих мощност х дополнительного пол .The bubbles of free gas released in the regions of minima, sharply increase the damping of the elastic oscillations and reduce the speed of their propagation. Since oil is characterized by a higher gas content than produced water, the effect of increasing the attenuation coefficient and reducing the speed of propagation of elastic oscillations with an increase in the power of the additional acoustic signal for oil-saturated reservoirs is large and develops in lower power of the additional field.

В устройстве дл реализации способа, включающем двух- или трехэлементный зонд с электронными схемами,- обеспечивающими возбуждение и прием зондирующего акустического сигнала, его усиление и передачу на поверхность по каротажному кабелю, и поверхностный блок, обеспечивающий обработку сигналов, определение и регистрацию акустических параметров пород, между приемником и излучателем двухэлементного зонда или между теми же элементами трехэлементного зонда размещен дополнительный акустический излуча1ель , а в состав электронных схем зонда введен регулируемый возбудитель этого излучател и регулирующий его функциональный генератор, например генератор линейно-измен ющегос напр л :ени .In the device for implementing the method, which includes a two or three element probe with electronic circuits, providing excitation and reception of a sounding acoustic signal, its amplification and transmission to the surface via a logging cable, and a surface unit that provides signal processing, determination and recording of acoustic parameters of rocks, between the receiver and the emitter of the two-element probe or between the same elements of the three-element probe there is an additional acoustic emitter, and in the electronic circuits Foundation introduced adjustment of exciter emitter and regulating a functional generator, such as generator linearly varying voltage x tim.

На чертеже дана функциональна схема одного из возможных вариантов устройства , реализующего предлагаемый способ.The drawing is a functional diagram of one of the possible variants of the device that implements the proposed method.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Периодически повтор емое возбуждение Б исследуемом объеме пород маломощногоPeriodically repeated excitement B of the investigated volume of low-power rocks

зондирующего акустического сигнала (импульсный или гармонический формы) сравнительно низкой частоты 5-50 кГц принимают на некотором рассто нии от точки возбуждени и определ ют скорость пробега и коэффициента затухани упругой волны или св занных с ними величин, например интервального времени и амплитуды . Затем в том же объеме породы возбуждают дополнительный акустический сигнал гармонической формы с частотой в 10-100 раз выще частоты основного зондирующего сигнала. Мощность дополнительного сигнала в процессе исследовани плавно или ступенчато измен ют от нул A probing acoustic signal (pulsed or harmonic form) of a relatively low frequency of 5–50 kHz is taken at some distance from the point of excitation, and the speed of travel and the damping coefficient of the elastic wave or related values, such as interval time and amplitude, are determined. Then, in the same volume of rock, an additional acoustic signal of a harmonic form with a frequency of 10-100 times higher than the frequency of the main probing signal is excited. The power of the additional signal in the process of research is smoothly or stepwise changed from zero.

ДО значений, обеспечивающих снилсение давлени в минимумах пол дополнительного сигнала ниже давлени насыщени , хараткерного дл нефти, вл ющейс объектом разведки (ориентировочно до нескольких Вт/см). Определ ют зависимость акустических параметров от мощности дополнительного акустического сигнала и по характеру этой зависимости суд т о типе флюида, насыщающего пласт. При этомBEFORE the values providing for the reduction of pressure in the minima of the field of the additional signal below the saturation pressure characteristic of oil, which is the object of exploration (up to a few W / cm). The dependence of the acoustic parameters on the power of the additional acoustic signal and the nature of this dependence is judged on the type of fluid saturating the formation. Wherein

дл нефтенасыщенных пластов изменение акустических параметров более значительно и соответствует более низким уровн м мощности дополнительного акустического сигнала, чем дл водонасыщенных.for oil-saturated formations, the change in acoustic parameters is more significant and corresponds to lower power levels of an additional acoustic signal than for water-saturated ones.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит основной излучатель 1 относительно малой мощности, например, магнитострикционного типа, приемники 2 и 3 также магнитострикционного типа, раздел ющие их акустические изол торы 4-6, выполненные, например, в виде обрезиненных частей корпуса 7, дополнительный акустический излучатель 8, например, пьезоэлектрического типа, допускающий работуA device that implements the proposed method contains a primary emitter 1 of relatively low power, for example, of a magnetostrictive type, receivers 2 and 3 also of a magnetostrictive type, acoustic insulators 4-6 separating them, made, for example, in the form of rubberized parts of the housing 7, an additional acoustic the emitter 8, for example, of the piezoelectric type, allowing the work

с относительно больщой мо1ц,ностью (до сотен ватт), который размещен между приемниками , и электронный блок 9. Последний находитс в корпусе и включает генератор 10 тактовых импульсов, возбудительwith a relatively large power, up to hundreds of watts, which is placed between the receivers, and the electronic unit 9. The latter is in the case and turns on the generator of 10 clock pulses, the causative agent

11 основного излучател , усилители 12 и 13, фильтры 14 и 15 нижних частот, делитель частоты 16, функциональный генератор 17, выполненный, например, как генератор линейно-возрастающего напр л ени , регулируемый возбудитель 18 дополнительного11 of the main radiator, amplifiers 12 and 13, low-pass filters 14 and 15, frequency divider 16, functional generator 17, made, for example, as a linearly-increasing generator, adjustable exciter 18

излучени , многожильный несущий кабель 19, св зываюн ий скважинную часть устройства , размещенную в прочном корпусе, с поверхностным блоком 20, в котором осуществл ют обработку и регистрацию сигналов , поступающих от скважинной части устройства.radiation, stranded carrier cable 19, connecting the downhole part of the device, housed in a robust case, with the surface unit 20, in which the signals from the downhole part of the device are processed and recorded.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

После опускани прибора в скважину и включени питани генератор 10 тактовых импульсов нериодически, например, с частотой 50 Гц запускает возбудитель 11.After the instrument is lowered into the well and the power is turned on, the 10-clock pulse generator is non-periodic, for example, at a frequency of 50 Hz, the causative agent 11 starts.

Основной излучатель 1 возбудает в породах , окружающих скважину, акустические имиульсы с преобладающей частотой в пределах 5-50 кГц, которые, пройд через породы (путь распространени показан на чертеже стрелками), воспринимаютс приемниками 2 и 3, и после преобразовани в электрический сигнал, усилени усилител ми 12 и 13 и фильтрации фильтрами 14 и 15 по соответствующим жилам кабел 19 поступают на вход поверхностного блока 20, где в результате обработки определ етс врем пробега волпы в породах и коэффициент затухани . Вместе с тем через каждые п импульсов генератора 10 импульс с выхода делител частоты 16 запускает функциональный генератор 17, напр жение с выхода которого управл ет уровнем сигнала на выходе возбудител 18 и, следовательно, мощностью сигнала дополнительного излучател 8, котора в течение цикла измерений возрастает от нул до заданной максимальной величины. Цикл измерений, таким образом, включает п измерений интервального времени пробега и коэффициента затухани , каждое из которых выполн етс при увеличенной по сравнению с предыдущей мощности дополнительного акустического сигнала.The main emitter 1 is excited in the rocks surrounding the well, acoustic emulsions with a prevailing frequency of 5-50 kHz, which, having passed through the rocks (the propagation path is shown in the drawing by arrows), are perceived by receivers 2 and 3, and after being converted into an electrical signal, the amplifiers 12 and 13 and the filtering by filters 14 and 15 along the corresponding cores of the cable 19 are fed to the input of the surface unit 20, where as a result of processing, the running time of the wave in the rocks and the attenuation coefficient are determined. However, after every n pulses of the generator 10, a pulse from the output of frequency divider 16 triggers a functional generator 17, the voltage from the output of which controls the signal level at the output of the exciter 18 and, consequently, the signal power of the additional radiator 8, which during the measurement cycle increases from zero to the specified maximum value. The measurement cycle, therefore, includes n measurements of the interval time and the attenuation coefficient, each of which is performed with an additional acoustic signal power increased compared to the previous one.

Измерени могут вестись как поточечно, так и непрерывно. Регистрацию результатов при поточечных измерени х целесообразно проводить во всем диапазоне изменени мощности дополнительного сигнала, а при непрерывных исследовани х по стволу скважины можно ограничитьс регистрацией отнощени параметров, измеренных при двух заранее выбранных фиксированных уровн х мощности дополнительного сигнала.Measurements can be carried out both pointwise and continuously. Recording results for point-by-point measurements is advisable to take place over the entire range of variation in the power of the additional signal, and during continuous wellbore studies it can be limited to recording the ratio of the parameters measured at two pre-selected fixed power levels of the additional signal.

Можно сконструировать устройство, у которого основной излучатель работает в гармоническом режиме, а измер емым параметром вместо интервального времени вл етс фазовый сдвиг сигналов: также может быть выбран иной диапазои частот основного и дополнительного излучателей и их соотношение, определ емое .возможностью устранени пр мого вли ни дополнительного сигнала на приемиый тракт основного сигнала. Отличительным признаком этого устройства вл етс наличие дополнительного акустического излучател регулируемой мощности с соответствующими электронными схемами. Предлагаемый способ и реализующее егоIt is possible to construct a device for which the main emitter operates in a harmonic mode, and the measured parameter instead of the interval time is the phase shift of the signals: a different frequency range of the main and additional emitters can also be selected and their ratio determined by the possibility of eliminating the direct effect additional signal on the receiving path of the main signal. A distinctive feature of this device is the presence of an additional acoustic emitter of adjustable power with corresponding electronic circuits. The proposed method and implements it

устройство могут щироко примен тьс при выделении нефтенасыщенных коллекторов, особенно карбонатных, в необсаженных скважинах, нри обеспечении мощного дополнительного пол и выборе его частоты вThe device can be widely used in the separation of oil-saturated reservoirs, especially carbonate, in open wells, while providing a powerful additional field and choosing its frequency in

зоне «прозрачиости колонны и в обсаженных сквал инах. Этот способ трудоемкость , что позвол ет расширить его ирименение, обеснечива высокую надежность выделени нефтенасыщенных коллекторов .the zone of “transparency of the column and in the cased squalls. This method is labor intensive, which allows its enrichment to be expanded, and the high reliability of the separation of oil-saturated reservoirs is eliminated.

Claims

1. A method for determining the type of fluid that is saturating a formation, based on detecting changes in acoustic parameters of a rock when exposed, changes the acoustic properties of fluids that saturate it, including excitation and reception of a sounding acoustic signal and measurement of its parameters, characterized in that efficiency and reducing the labor intensity of the research, the impact on the studied rock is carried out directly in the process of repeated measurement of the acoustic parameters of the rocks by exciting them Modes acoustic signal,

the power of which is changed in the process of research from zero to values ensuring a decrease in pressure at the minima of the field of the additional signal below the saturation pressure of the formation fluid.

2. A method according to claim 1, characterized in that the frequency of the additional acoustic signal is selected 10-100 times higher than the frequency of the main signal.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the main sounding signal of a pulsed form is used, and the additional signal is of a harmonic form.

4. A method according to claim 1 and 2, characterized in that the main and additional signals of a harmonic form are used.

5. A method according to claim 1 and 2, characterized in that the power of the additional acoustic signal is changed continuously.

6. A method according to claim 1 and 2, characterized in that the power of the additional acoustic signal is changed discretely.

7. Acoustic logging device for its implementation, including a two-or three-element probe with electronic circuits, providing excitation and reception of a sounding acoustic signal, its amplification and transmission to the surface via a carot cable, and surface

unit that provides signal processing

determining and recording acoustic parameters of rocks, characterized in that an additional acoustic emitter is placed between the receiver and emitter of a two-element probe or between elements of the same-element three-element probe, and an adjustable exciter of this emitter and regulating its functional generator is introduced into the electronic circuits of the probe. For example, a linearly varying voltage generator.

Sources of information taken into account in the examination

1. US patent number 3334329, cl. 340-18, publ. 1964.

2. USSR author's certificate number 207172, cl. E 21 B 47/22, 1967.

3. USSR author's certificate number 197200, cl. G 01 V 1/40, 1965.

4. USSR author's certificate for application number 2524717, cl. G 01 V 1/40, 1977 (prototype).